國中自然 § 4 -2物體的浮沈（康軒）
一、浮力 1、物體在液體中所減輕的重量即 為浮力。浮力＝空氣中重量－液 體中重量，浮力的方向和重力的 方向相反。
一、浮力 2、浮力的形成：物體在液 體中，各部分皆受液體壓 力作用，左右二側壓力大 小相等、方向相反，互相 抵銷；但上面所受的壓力 比下面所受的壓力小，因 此產生向上的壓力差，這 就是 浮力的形成 。
一、浮力 3、阿基米德原理：兩千多年前希臘哲學 家阿基米德發現，物體在液體中所減 輕的重量（浮力）等於該物體所排開液 體的重量，也就是物體在液面下的體 積乘以液體的密度。 ü 阿基米德原理實驗 ü 浮力實驗
一、浮力 4、浮力的公式： F＝ V下 × d液 F：浮力（ gw） V下 ：物體在液面下的體積（cm 3） d液 ：液體的密度（ g/cm 3）
一、浮力 （ 1）影響物體在液體中所受浮力的因素 有二個：物體在液面下的體積 和 液體 的密度 。 （ 2）浮力（ F）＝空氣中重量－液體中重 量＝所排開液體重量＝ V下 × d液 。
二、物體在液體中的浮沈： 1、當W＞ F時，物體會下沈 到底部，稱為 『 沈體 』 ，此 時物體所受浮力＝物體 體積 ×d液 。 W：重力 F：浮力 d液 ：液體密度
二、物體在液體中的浮沈： 2、當W＝ F時，物體會停 留在液面下任一位置， 此時物體所受浮力＝物 體重量。 W：重力 F：浮力 d液 ：液體密度
二、物體在液體中的浮沈： 3、當W＜ F時，物體會浮出 水面，物體在液面下的體 積減少，因此所受的浮力 變小，直到物體所受的浮 力＝物體重量為止，此時 稱為 『 浮體 』 。 ü 沈體與浮體 W：重力 F：浮力 d液 ：液體密度
【 題】 問 1、為什麼密度比水大的物體會下沈？ Ans：若物體重量W＝ V物體 ×d物體 、浮力F ＝ V下 × d液 ，根據物體會下沈是因 W＞ F， 則 V物體 ×d物體 ＞ V下 × d液 ，因為是沈 體，所以V物體 ＝ V下 ，則d物體 ＞ d液 。所以 物體的密度若比水的密度大，則會下 沈。
【 題】 問 2、 潛水艇 為什麼能潛入 水中、浮出水面？ Ans：當潛水艇要下潛時，其內部的 水艙將水吸入艇內，使潛水艇的重 量大於浮力，因而下潛，到適當深 度時，調整水艙內水量，使重量＝ 浮力而停留在水中；當要浮出水面 時，就把水艙內的水排出艇外，使 重量小於浮力，因而浮出水面。
潛水艇的原理
【 題】 問 3、魚類為什麼可以浮沈於水 中？ Ans：魚類利用體內的鰾控制 身體的浮沈，當魚要上浮 時，先使鰾膨脹，讓身體的 體積增加，所受的浮力增 加，便可以上浮。反之，若 鰾收縮時，魚的體積便縮 小，所受的浮力也減少，魚 便下沈。
【 題】 問 4、鐵的密度大於水的密度，但用鐵製 造的輪船為什麼會浮在水面上？
Ans：因為船內部有許多空間，使得平 均密度小於水而能浮於水面上。船 所受到的浮力即等於船的重量。
【 題】 問 5、同一艘船在海面航行時，其吃水線（水 面在船身的位置）會比在淡水中航行 時低，為什麼？船在海水和淡水中航 行時，所受的浮力相等嗎？ Ans：因為船是浮體，船在海水、淡水中所 受的浮力都等於船的重量而相等。但 海水密度比淡水密度大，因此船身在 海面時，排開的海水較少，所以吃水線 會比淡水中的低。
例 題 1. 一物體在空氣中重 360 gw，在水中重 320 gw，試求： （ 1）物體所受的浮力為多少？ （ 2）物體的體積為多少？ （ 3）物體的密度為多少？
例 題 2. 密度 0. 8 gw/cm 3的木塊置於水中，若木 塊體積為 100 cm 3，則： （ 1）木塊的重量為多少？ （ 2）木塊在水中受到的浮力為多少？ （ 3）木塊在水面以下的體積為多少？
四、氣體的浮力 1. 物體在空氣中也會受到浮力，其原 理和液體浮力相似。 2. 物體在空氣中所受到的浮力＝該物 體所排開空氣的重量＝物體體積 × 空氣密度。
四、氣體的浮力 3. 當物體在空氣中所受到的浮力＞該 物體的重量時，該物體就會飄浮起 來。氫氣球、熱氣球、天燈 就是因浮 力大於重量而飄浮起來。
【 問題 】 1、為什麼平常感覺不到空氣的浮力？ Ans：因空氣密度（ 0. 0013 gw/cm 3）太小， 所產生的空氣浮力，對於物體重量而 言是微不足道的，所以較不易察覺到 空氣浮力的存在。
【 題】 問 2、熱氣球要上升時為什麼要 加熱？要如何下降？ Ans：加熱會使熱氣球內空氣體 積膨脹、密度變小，使熱氣 球重量小於浮力而上升；若 停止加熱會使熱氣球內空氣 體積縮小、密度變大，使熱 氣球重量大於浮力而下降 。
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